【手続補正書】
【提出日】平成18年2月21日(2006.2.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
前記鋳型は、前記金属ガラスを熔着または被覆する管状材料によって形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の金属ガラスの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、溶融金属を管（パイプ）状に負圧吸引して臨界冷却速度以上で急冷することにより、多様な用途に適用が可能である、特性や形状寸法などの均一性に優れた任意形状の管状バルクアモルファス材を確実、かつ再現性よく安定して得ることのできる金属ガラスの製造方法および装置を提供することにある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、本発明では、柱状キャビティ内、好ましくは吸い込みノズルを通しての柱状キャビティ内への溶融金属の吸い込み時間および負圧（真空も含む）吸引力の少なくとも一方を調整して溶融金属の流量を調整し、鋳型内に吸い込まれる溶融金属の量を調整することにより、管状金属ガラスの長さおよび肉厚を調整することもできる。
また、鋳型の柱状キャビティの内部への溶融金属の負圧吸引時、溶融金属の柱状キャビティ内への負圧吸引力を増大させるために、ハース内の溶融金属を加圧するのがよい。
また、鋳型の形状が単純なものであれば、鋳型を高速回転させつつ、この鋳型の柱状キャビティ内に溶融金属を移動させるのが好ましく、この際に得られる遠心力により、柱状キャビティの表面に溶融金属を均一に接触させることができ、均一な肉厚および密度や特性を達成することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明の金属ガラスの製造方法は、基本的に以上のように構成されるが、以下に本発明法を具体的に実施する本発明の金属ガラスの製造装置について詳細に説明する。
図１は、本発明の金属ガラスの製造方法を実施する本発明の金属ガラス製造装置の構成を模式的に示すフローシートであり、図２は、その金属ガラス製造装置の溶解炉の概略構成および金属ガラスの製造原理の概略図である。
同図に示すように、この金属ガラス製造装置１０は、金属材料を充填するとともに溶融された金属材料（溶融金属）を貯留する炉床（ハース）２８、このハース２８内の溶解された金属材料の融点以上の溶融金属を真空吸引して管状に成形するとともにこの金属材料（溶融金属）の固有の臨界冷却速度より速い速度で急速冷却する昇降可能な鋳型３０、この鋳型３０を保持する器具３１およびハース２８と器具３１に保持された鋳型３０とを囲む真空チャンバ３２を有する溶解炉１２と、この溶解炉１２内のハース２８内の金属材料を溶解するための高熱のアークを発生するための高加熱源となる水冷電極、例えばタングステン電極（図示せず）に電力を供給するアーク電源１４と、溶解炉１２の上部に配置され、鋳型３０をその保持器具３１とともに昇降させる昇降装置１６と、溶解炉１２およびアーク電源１４に冷却水を循環供給する冷却水供給装置１８と、溶解炉１２の真空チャンバ３２内を真空雰囲気にする真空排気装置２０と、溶解炉１２内においてその先端がハース２８内の溶融金属に挿入された鋳型３０の柱状キャビティ３０ａ内を瞬時に真空に置き換えるための大容量の真空タンク２２と、この真空タンク２２内を真空にする真空排気装置２４と、鋳型３０の柱状キャビティ３０ａへの溶融金属の吸引時に柱状キャビティ３０ａを除いて溶解炉１２内の雰囲気を不活性ガス置換するための不活性ガス（例えば図示例ではＡｒガス）を供給するガス供給源（ガスボンベ）２６とを有する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
鋳型３０は、上述したように、環状キャビティ（の内側表面）を形成するために中子（図示せず）をその中心に備えるのが好ましい。なお、本発明においては、中子の替わりに金属ガラス（アモルファス金属）の膜を管状に熔着または被覆するための管状材料を用いてもよい。なお、本発明に用いられる鋳型３０においては、その柱状キャビティ３０ａ内に、中子が予め組み込まれ、環状キャビティが、溶融金属を吸引する当初から形成されていてもよいし、溶融金属を吸引する時点では、管形成用キャビティは、柱状キャビティ３０ａのままで環状に形成されておらず、溶融金属の吸引中または後に、柱状キャビティ３０ａに中子などを挿入して、環状キャビティを形成してもよいし、環状キャビティの形成後も環状キャビティと吸い込みノズルとの間は、常時連通していても良いし、柱状キャビティ３０ａへの溶融金属の充填後急速に挿入される中子等によって遮断されるものであっても良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
真空チャンバー３２は、ＳＵＳ製水冷ジャケット構造で、真空引するために真空排気口によって油拡散真空ポンプ（ディフュージョンポンプ）ＤＰおよび油回転真空ポンプ（ロータリポンプ）ＲＰなどの真空排気装置２０が連結され、真空引後、不活性ガスによる置換が可能なようにアルゴンガス導入口によってガス供給源（ガスボンベ）２６と連通される。また、冷却水供給装置１８は循環戻り冷却水をクーラントにより冷却した後に、再び冷却水として溶解炉１２内のハース２８、器具３１の加熱または冷却領域３１ａ、およびアーク電源１４に供給する。
真空タンク２２は、鋳型３０の柱状キャビティ３０ａ内を瞬時に真空化する容量を持つものであれば、どのようなものでもよい。また、真空タンク２２内を真空にするための真空排気装置２４は、メカニカルブーストポンプＭＢＰやロータリポンプＲＰなどが連結されるが、これらに限定されない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
【実施例】
本発明に係る金属ガラスの製造方法および装置を実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
（実施例１）
図１および図２に示す構成の金属ガラス製造装置１０を用いて、以下のようにして、長さ１００〜１０００ｍｍ×直径１０ｍｍΦ×肉厚０．５〜１．５ｍｍの種々の寸法の円管状のアモルファスバルク材を表１に示す種々（１４種）の合金について製造した。
なお、本実施例においては、鋳型３０の柱状キャビティ３０ａの形状および寸法は、直径１０ｍｍΦ×長さ２０００ｍｍの円柱状であった。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
アーク電源１４（水冷電極）は３０００℃のアーク熱源を最大に使用できるとともにＩＣサイリスタにより温度制御も可能なものとし、冷却用Ａｒガスをアダプタに設けられた冷却用ガス噴出口（図示せず）から噴出させた。アーク電源１４は、アーク発生部にトリウム入りタングステンを使用したため、電極消耗とコンタミネーションを極力低下でき、かつ水冷電極構造のため、機械的、熱的に安定しており、連続使用が可能で、高い熱効率を達成できた。
本実施例においては、金属ガラス製造装置１０が、以下の操作条件で操作された。アーク溶解中の電流と電圧は、それぞれ２５０Ａと２０Ｖであり、アーク電源１４と粉末状およびペレット状金属材料との間の距離は０．７ｍｍに調節された。